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《BGA焊点_虚焊_原因分析及控制方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、“”焊点虚焊原因分析及控制方法王旭艳禹肚林!中国电子科技集团公司第十四研究所∀#,“,摘要印制板组装件在电性能的调试过程中会出现叨八器件外力撼压有信号”,“”。#否则没信号的现象我们称之为虚焊本文通过对这种典型缺陷进行原因分析认为、、“”焊接温度曲线焊青量器件及印制板焊盘表面状况以及印制板设计等因素对虚焊的。,产生有较大影响在此基础上提出了相应的控制措施使得表面组装焊点少缺陷甚至零缺,。陷从而保证产品的长期可靠性#八虚焊返关键词畴修∃%前言’。,,,球栅阵列器件大幅度提高了印制板的组装密度其应用越来越广泛常用的几、、。,种器
2、件包括&∋朴犯等随着畴器件的不断发展目前已经开发并应用的,%,,微型贸有“朋及铭&其封装尺寸比芯片尺寸最多大(此焊球最小为)∗咖焊球最%。)+,小间距为,−.并且目前随着印制板的集成度越来越高这种芯片级封装器件的应用也,,,会越来越多再加上璐焊点的特殊性其焊点检测只能借助/光来完成并且一旦有缺,,,,,陷返修会比较麻烦不仅降低了生产效率增加了生产成本还不能完全保证产品质量%因此将给表面组装技术提出更高的要求%“”(焊点虚焊原因分析%(∃“,/虚焊现象及其光形貌,。“器”我所产品在调试时会出现件外力撼压有信号否则就没信号的
3、现象我们·“”,。认为这是典型的虚焊现象这也是现在业界普遍存在的问题,∃川#从焊点形貌方面分析那焊点的接收标准在&0112∃3.中的定义为优选的‘,、、,、、焊点经/光检测焊点光滑边界清晰无空洞所有焊点的直径体积灰度和对比度,,,。。均一样位置准确无偏移或扭转无焊锡球如图,所示实际经验得出明显的虚焊焊。。点形状不规则或圆形四周不光滑或焊点尺寸小如图(中所示%‘”((虚焊形成原因分析,“”%对实际生产中出现的问题进行分析认为形成虚焊可能的原因有如下几点(%(%∃焊球及焊盘表面载化,,若器件焊球氧化或印制板焊盘氧化焊料很难与焊盘之间形成牢固
4、的冶金结合从而,“”。不能提供持续可靠的电气性能即表现为虚焊现象(%(%(捍点裂纹,,“”。若焊点在界面处出现裂纹从而导致机械及电气性能失效我们也称之为虚焊阶焊点裂纹主要是因为咒基板和元器件的基热膨胀系数不匹配!456的口7为∃89&:;,%%℃℃∀,‘,,#而硅芯片的0<7为(8&卿;焊点中存在残余应力而导致的研究表明既焊,−点!无论是+.&=还是+.>∋焊点∀裂纹绝大多数都出现在焊球与器件的基板之间即封,。%装一侧并且裂纹非常靠近封装一侧的金属间化合物软件模拟与试验结果是吻合的个。、人认为这种结论在一定程度上也暴露了器件本身存
5、在的质量问题如图∗6为焊点的,。金相分析图及光学检测图裂纹出现在器件上端图∗人坪点剖面金相图图6?坏点光学照片一Α#≅&∋币∃)中指出只要裂纹底部不深入到焊点内部影响电气及力学性能就判定为合。,,格但如果焊点中有裂纹可能暂时不会影响整机的电气性能但在高低温循环或冲击的,。,,载荷下裂纹进一步扩展使焊点断开则会导致整机失效因此在实际生产中尤其是军品。鹅八焊点是不允许出现裂纹的(%(%∗冷焊焊点,,在回流阶段如果焊料在液相线以上温度时间过短焊料与焊球还没有充分融合到一,,,,起随即进入冷却区这样就会出现冷焊焊点这种焊点表面粗糙长
6、期可靠性差很容易,“引起焊点失效形成虚焊气(%(%6其他。主要体现在印制板设计及印制板制造方面如果朋焊盘和过孔之间的阻焊膜质量不,,过关或被破坏掉或者过孔设计在焊盘下面则焊青在加热时很容易流到过孔里面使得该,,“”%焊点处的焊ΒΧ变少进而使得整个器件的焊球不共面成为虚焊的隐患∗%改进措施,。通过以上原因分析结合实际生产总结得出如卜一些改进措施∗%∃器件的保存及预处理,器件是一种高度湿度敏感器件!尤其是&∀所以必须在恒温干燥的条件卜。,一,。保存一般来说较理想的保存环境为()℃(Δ℃湿度为小Ε%∃)Φ5Γ表,为元器Η,
7、∃,,,湿度敏感的等级分类它表明在装配过程中一旦密封包装被打开元器件必须被用于安、。,。装焊接的相应时间一般来说属于Δ级以上表∃元器件湿度敏感等级表等级时间操作条件,无限制蕊∗)℃;8ΔΦ5Γ(一年续∗)℃;2)Φ5Γ(Ι四周蕊∗)℃;2)Φ5Γ∗∃28小时续∗)℃;2)Φ5Γ6ϑ(小时蕊∗)℃;2)Φ5ΓΔ68小时蕊∗)℃;2)Φ5ΓΔΙ(6小时蕊∗)℃;2)Φ5Γ2按标签时间规定蕊∗)℃;2)Φ5Γ,、。但就我们的生产流程来看元器件的包装被打开后无法在相应时间内完成安装焊接“”,为了元器件具有良好的可焊性及避免吸潮后受高温发生爆
8、米花现象需要对≅∗器件。,,。进行烘烤烘烤温度一般为∃(Δ℃相对湿度落2叽5Γ!氮气保护∀烘烤时间见表(表(元器件烘烤时间表封装厚度=;:,.湿度敏感等级烘烤时间Χ;Κ簇∃%6(86∗ϑ6ΛΔ,)Δ8,6
